Електрохімічні реакції в людському організмі

В даний час надзвичайний інтерес викликає порівняно новий напрям в електрохімії – біоелектрохімія, яка вивчає електрохімічні процеси, що протікають в живих організмах. На думку найбільших радянських вчених, біоелектрохімія повинна зіграти вирішальну роль в майбутньому електрохімії. Потрібно віддати данину передбачення і глибиною проникнення в суть електрохімічних явищ основного законодавця електрохімії М. Фарадея, який майже 150 років тому сказав: «Як не чудесні закони і явища електрики, що виявляються нам в світі неорганічного або мертвого речовини, інтерес, який вони представляють, навряд чи може зрівнятися з тим, що притаманне тій же силі в з’єднанні з живою системою і життям ».

А ось слова про майбутнє науки батька кібернетики Н. Вінера: «Я передбачаю, що не тільки біологічні науки будуть зближатися з фізикою, а й фізика буде вбирати в себе деякі біологічні науки. Є багато напрямків дослідження живого, які обіцяють стати важливими в майбутньому і які можна розділити на наукові і технічні лише умовно », – відносяться безпосередньо до електрохімії.

Наприклад, в найсучасніших електролізерах і хімічні джерела струму ставлення реакційної поверхні до об’єму в кілька тисяч разів нижче, ніж в біоелектрохіміческіх процесах. Тому рослини поєднанням біоелектрохіміческіх процесів і фотосинтезу виділяють щороку понад 100 млрд. Т. Кисню, тоді як загальне світове електрохімічне виробництво його не перевищує 30 млн. Т. Це показує, яке значення має вивчення біоелектрохіміческіх явищ.

Ми вже знаємо, що багато біологічні процеси, такі, як переробка і засвоєння поживних продуктів, передача сигналів нервової системи, механізм зорового сприйняття включають в себе стадії, які характеризуються електрохімічними явищами.

Енергія, що витрачається тваринами (для підтримки постійної температури тіла, руху і т. Д., Поповнюється в результаті складного, багатостадійного процесу окислення поживних речовин і переведення їх хімічної енергії в інші види енергії. Засвоєння поживних речовин – це біохімічний окисно-відновний процес за участю електрона, протона і перенесення іонів, т. е. за участю електрохімічних стадій. Це наводить на думку про аналогію отримання організмом енергії окисленням поживних речовин і електрохімічних процес сов в паливних елементах, отримання енергії в яких йде за рахунок окислення палива.

В організмі є спеціальні речовини – ферменти, які і здійснюють в клітинах в певному порядку стадії хімічного перетворення поживних речовин. Цікаво, що комплекси різних ферментів зібрані і укріплені на мембранах клітин. Ці мембрани як би виконують роль електродів в гальванічних елементах, а електролітами служать біологічні рідини, добре проводять струм. У перенесенні зарядів через мембрани клітин беруть участь як іони, так і електрони. Нещодавно в Інституті електрохімії АН при вивченні моделей біомембран несподівано виявили, що при поєднанні ліпідних біслойних мембран і кордони двох змішуються рідин багато мембранні ферменти є молекулярними генераторами струму.

Ще більш цікаво, що на цих же самих мембранах одночасно йде і електросинтез органічних сполук. Таким чином, в енергетичній системі тварин і людини використовується одночасне поєднання біоелектрохіміческіх аналогів і паливного елемента і електролізера. Електрохімічний технологія майже не використовує таких комбінацій.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Теорія великого вибуху